河南机电高等专科学校毕业设计论文定时插座的设计与制作系 部：电子通信工程系 专 业：应用电子技术班 级：2009级091班 学生姓名：学 号：指导教师：王建玲2012年5月10日河南机电高等专科学校（小五号宋体）目录毕业设计论文1摘要 3ABSTRACT 3绪论 4第1章 定时插座的相关介绍 51.1定时器插座的发展 51.2定时器插座的现状 51.3定时插座需求情况 5第2章主要元件的介绍72.1单片机的介绍72.2单片机的选择 72.3AT89S51单片机功能特性介绍 72.4 AT89S51单片机引脚介绍及说明 72.5特殊功能寄存器 8第3章定时插座的设计要求与方案论证 103.1设计方案103.2硬件设计 103.2.1 电源部分设计 103.2.2开关部分 103.2.3 单片机控制部分 113.2.4最小系统的设计：手动复位和晶振电路 123.2.5 液晶数码管显示电路设计 133.3 系统软件设计 133.3.1编程方法 133.3.2程序设计 13第4章结果与分析18结束语和展望19致谢 20参考文献： 20附录21A :总原理图21摘要现实生活中插座的应用极其普遍，但是有极大一部分人当充电设备不使用时忘记拔插头也是很常见的现 象，这造成了电能的浪费和设备的损坏。此论文论述和分析了当今社会中插座的发展历史、现状、以及国内 外专利，比较当今普通的插座的不足，提出新的设计方案和解决方法，在程序的驱动下由单片机（AT89S5D芯片来实现定时功能，通过数码管显示设定的定时时间，在电池充满的情况下自动切断电源以达到节约电能， 避免对电池造成过充以及由于没有及时拔掉插头而引起的各种事故问题。以及综合现今社会上普通插座的的 不足和缺点，设计制作能够使用户自己设定充电时间、智能安全环保的新型定时器插座，为以后人们的生活 提供了方便。关键词定时器、插座、单片机AbstractSocket application extremely common in real life, but there is a great number of people forgot to pull the plug on charging device does not use is very common phenomenon, resulting in a waste of energy and equipment damage. This papers Exposition and analysis has today social in the socket of development history, and status, and both at home and abroad patent, comparison today General of socket of insufficient, made new of design programme and solution method, in program of drive Xia by single tablets machine (AT89S51) chip to implementation scheduled function, by digital tube displayed set of scheduled time, in battery full of situation Xia automatically cut power to reached savings power, avoid on battery caused had filled and due to no timely pulled out Plug and caused of various accident problem. And General deficiencies and shortcomings of the current ordinary socket in the community, designed to enable users to set their own new timer socket of charging time, intelligence, safety and environmental protection， To facilitate peoples lives in the future.Key Words timer, socket, AT89S51.#绪论20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下现在几乎渗透到社会的各个领域，有力地推动了社 会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代化的电子产品进一步提高，产品更新换代的节奏也 越来越快。插座也不断的应用于各个方面，尤其是日常生活中各种充电设备都离不开插座的使用，随着生活 水平的提高，节能意识的增强，人们对插座的功能，外观以及安全性等方面的考虑，目前市场上的电源插座 功能太简单，有时满足不了人们需要。比如我们经常遇到的就是电动车充电问题，电动车充电时间通常是8个小时左右，太长则容易损耗电池，太短则充不满，如果在晚上充电，又经常不想从家里岀来到车库去给车 充电，或者白天充电了，晚上不想下车库或者忘了拔电源插头等等，这就造成很大的不方便。我设计的就是 带定时器的安全智能插座，它解决了普通插座由于在无人的条件下不能自动切断电源，以造成电能浪费，损 坏设备，甚至是由于不安全所造成的触电事故等的缺陷。况且现在智能插座还没有完全普及使用，对于那些 想用上智能插座的人们来说，它存在很大的意义，当然对于商家来说更是具有很大的商机，具有很大的市场 价值。由于在现代发展迅速的社会中，我国电源产品的节能利用效率普遍不高，国家也未出台相关规定，不 但造成能源的较大浪费，而且在产品的岀口上易受到进口国的技术指标限制。插座行业虽然经过几十年的发 展，但一直以来存在模仿、抄袭之风，真正代表该行业未来发展方向的实用技术并不多见。智能节电插座， 有效堵住了能源浪费的这个缺口，与国家的产业政策相互吻合，有效提升了行业水平，代表了插座行业的未 来发展方向。并且在智能插座在不改变用户任何使用习惯下，可自动切断电源，轻松打造低碳生活。同时也 响应了国家时刻要求节约能源，保护环境的政策。第1章定时插座的相关介绍1.1定时器插座的发展在国内其他电器行业 风起云涌的时候，貌不惊人的插座市场开始激流暗涌，插座是电器和电路之间的桥 梁，是日常使最常见，最普通的电器附件。最早是没有插座产品的，为了电器连接，人们只能将电线绕拧在 电源端子上。但是，随着电器的大量岀现，大量的非专业人员进入使用行列，这样就产生了很多安全问题。 造成了严重的触电事故。于是就对电气连接提岀了安全、方便、快捷的要求。在这种情况下，插座产品就诞 生了。起先插座产品很简单，而且尺寸不统一，可能在一个国家内一个城市生产的一个插头，到了另一个城市就 插不上它的插座了，为了使插座就有通用性，世界各国都先后制定了自己统一的插座标准，如我国在1967年由广州科学研究所制定，并通过国家第一个插座国家标准CB1002-67单项插头插座型式，基本参数和尺寸，又如英国在1950年久颁布了 BS546250V以下电路用的有接地出头的两极插头、插座盒转换器，这些强制性标准的颁布，统一了每一个国家内部插座的型式尺寸，从一定意义上也促进了贸易的发展。插座产品不断地发展，最初只是满足简单的取电需要。伴随人民生活水平的提高，安全意识的增强，对 美观的需要，人们也对插座提岀了更高的要求。目前，一大批智能型、遥控型、节能型的开关插座类产品正 应运而生。如具有遥控、定时的开关插座；具有集中控制、场景控制等功能的智能灯光控制系统，具有编程 控制，远程控制等功能的智能家电控制系统等等。这一类产品的岀现展示了插座产品的发展将越来越人性化。1.2定时器插座的现状现代化的电器为快节奏的现代人营造了舒适的生活空间，而插座则是点缀这个空间的额不可忽视的细节。综合我过插座行业的发展进程，已有四十多年的历史了，在最初的五十年代到七十年代末，全国各省市都有 胶木电器生产厂来生产插座。进入八十年代一直到现在，我国的插座行业得到了迅猛的发展，在市场竞争日 益激烈和国际化的同时，我国插座类电器附件行业也迎来了新的挑战和机遇。这里值得一提的是，由于对外 贸易的增多，国外的电器纷纷进入国内市场，但他们配的是外国的插头，与我国的插座不相兼容，即插不进 我国的扁形插座中，如从英国进的电器有配13A大方插脚插头，而美国式的电脑插头两扁插销带圆形接地的插头英国是方形或者是圆形插座。欧洲国家主要是圆形插座。随着这种形式的日益增多，就出现了现在市场 上的万能插座，即多孔插座、万用孔插座或转换器。这种插座的岀现的确给用户解决客人燃眉之急，使用起 来比较方便。在这样一种百花齐放，百家争鸣的市场竞争环境中，插座也得到了极大地丰富和发展，岀现了地面插座、漏电保护插座、防雷保护插座等新产品。插座类电器附件产品也从单一的功能发展为功能性和装饰性相结合， 并日益追求操作的安全性和舒适性。同时，建筑物内的配电需求也将大大的增加，我国新的电气设计标准中 已参考发达国家的要求，对建筑物内的插座数量也提岀了新的要求。人类最早使用的定时器工具是沙漏或水漏，但在钟表诞生之后，人们开始尝试使用这种全新的计时工具来改进定时器，达到准确控制时间段目的。定时器是国外50年代问世的产品。1962年初，上海手表七厂在国内首先开发的电风扇定时器是以发条为 动力源，全金属结构。1876年，英国外科医生索加取得一项定时器装置的专利，用来控制煤气街灯的开关， 它利用机械带动开关来控制煤气阀门。起初每周上一次发条，1918年使用电钟计时后，就不用上发条了。定时器确实是一项了不起的发明，使相当多需要人控制时间的工作变得简单了许多。人们甚至将定时器用在了 军事方面，制成了定时炸弹，定时雷管。现在的不少家用电器都安装了定时器来控制开关或工作时间。定时器是一个多任务定时提醒软件 ，它全面支持 WINDOWS 9X/ME/NT/2K/XF按时执行程序、播放声音、关 机、待机、拨号、断开连接、关闭显示器等等操作。具有多种设定任务的方法。 支持SKIN,可以随意更换界面。1.3定时插座需求情况智能插座已成为人们日常生活中必不可少也是非常重要的必需品，广泛用于个人家庭以及一些公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。尤其是现代生活水平的提高，人们对住宅电气装置的要求也越来越高，人们不再满足照明、风扇、洗衣机、电冰箱、彩电等电气设备带来的方便，更加热衷追求音响、空调、大屏幕彩电、电脑、电话带来的享受。随着当今知识经济、信息时代的到来，可视电话、电子购物、家庭办公等智能化住宅建筑将不断涌现。这些电能、信息的传递除通过电线、电缆外，还必须通过插座这个小小电气装置件输送给用电设备或信息终端。可见，插座的种类和数量在现代住宅中呈日益增长的趋势。所以，现代住宅中插座的选型、 布置位置、数量和安装高度都直接关系到住户今后的使用效果，是现代住宅电气设计中十分重要的内容。 建筑电气设计人员应对插座这个小小的电气装置引起足够重视。当然有很多单位或是个人，下班后并不关闭电脑，而那些连接电器的插座也会常年的不关闭，这看起来是件小事，实际上是在浪费再生 资源。一台电脑所产生的热量也许不重要，但一亿台电脑一秒钟产生的热量，如果聚集起